На карликовой планете Церера сохраняется гидротермальная активность. По данным зонда NASA Dawn в её недрах, кроме ледяной мантии, располагается как минимум один крупный резервуар с жидким рассолом — возможно, остатки подповерхностного океана. Периодически жидкость из него просачивается в верхние горизонты и изливается на поверхность, оставляя различимые соляные пятна.
Церера — карликовая планета и самый массивный объект пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Её открыли в 1801 году и она оказалась первым обнаруженным небесным телом этого пояса. Сначала её даже считали кометой, потом — «недостающей» планетой между Марсом и Юпитером, пока не начали открывать другие многочисленные астероиды в этой области. Предполагается, что планета диаметром около 900 км содержит ядро из каменных пород и мантию из льда, а в геологическом прошлом она могла иметь подповерхностный океан, как спутник Юпитера Европа.
Церера — детальный снимок поверхности и пятна в кратере Оккатор (псевдоцвета).NASA/JPL-CalTech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
На снимках телескопа Hubble 2005 года на поверхности планеты отчётливо просматривается светлое пятно. Такие яркие пятна на поверхности небесных тел называются факулы. Оно расположено в крупном ударном кратере Оккатор размером 90 км в экваториальной области планеты. Корабль NASA Dawn недавно получил детальные снимки её поверхности. Проект Dawn предусматривал исследование при помощи орбитального аппарата двух самых крупных карликовых планет пояса астероидов с существенно разной природой — «каменной» Весты и «ледяной» Цереры. Космический корабль был запущен в 2007 году, и только в 2015 году он вышел на орбиту вокруг Цереры и исследовал планету до завершения миссии в 2018 году. На сайте есть небольшой обзор проекта Dawn ещё без учёта первых полученных детальных данных. Как и в случае с Плутоном и зондом New Horizons, впервые обеспечившим его детальное изучение, по результатам Dawn в последний год появился целый ряд публикаций различных исследовательских групп, посвящённых геологии и внутреннему строению Цереры.
Ещё на подлёте к планете снимки Dawn позволили установить, что светлое пятно в кратере Оккатор на самом деле состоит из двух различимых пятен, которые получили названия факулы Цереалия и Виналия, и сами разбиваются на более мелкие структуры (см. заметку об этом по свежим следам). Детальное их изучение показало, что эти пятна — соляные отложения, в основном карбонат натрия (сода). Скорее всего механизм их образования такой же, как и на солончаках: выпаривание воды из концентрированного рассола с образованием соляной корки.
Также выяснилось, что пятна обладают сравнительно молодым возрастом, порядка 2 миллионов лет, а их образование, возможно, обуславливается текущими геологически активными процессами. Так установлено, что Церера — планета, на которой до сих пор происходит, или хотя бы в недавнем прошлом происходила, активная геологическая деятельность. Этот вывод основывается на ключевом открытии: в составе материала факулы Цереалия обнаружены соединения солей — хлорид натрия с химически связанной водой и хлорид аммония.
Кратер Оккатор на Церере — снимок в псевдоцветах, наложенный на цифровую модель рельефа поверхности. Розоватый цвет — концентрированный соляной раствор, сравнительно недавно вышедший на поверхность.NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
На поверхности Цереры водосодержащие соли должны подвергаться быстрой дегидратации за времена порядка сотен лет. Однако замеры спутника Dawn свидетельствуют о том, что в структуре солей содержится связанная вода, то есть они должны были выйти на поверхность сравнительно недавно. Это свидетельствует как о наличии резервуара под поверхностью в районе кратера Оккатор, так и о текущей активности с переносом жидкого материала из глубин планеты к поверхности. Общий вывод: под кратером Оккатор возрастом 20 миллионов лет находится резервуар насыщенной солями жидкости протяжённостью сотни километров и глубиной до 40 км. Удар метеорита ослабил кору планеты в этом месте и привёл к просачиванию соляных растворов на поверхность с их высыханием и образованием налёта материала с высокой отражающей способностью.
Свидетельства гидрологической активности в кратере Оккатор — это не только соляные отложения, видимые как светлые пятна на поверхности. В рельефе планеты также обнаружены конические структуры, напоминающие соответствующие криогенные формы рельефа на Земле — ледяные бугры в полярных районах (гидролакколиты), называемые ещё «пинго». Это небольшие горки, или бугры пучения, которые образуются под давлением замерзающих горизонтов грунтовых вод, и их ранее находили также на Марсе.
При помощи гравитационного картирования также оказалось возможным исследовать строение коры Цереры. Выяснилось, что кора планеты сильно неоднородна по площади, а с глубиной её плотность существенно возрастает, значительно сильнее, чем просто за счёт увеличения литостатического давления (давления вышезалегающих пород). Предполагается, что такие изменения плотности вызваны внедрением солей и глинистых минералов в нижнюю часть коры за счёт вымораживания в процессе замерзания внутреннего резервуара с рассолом, а также сильной неоднородностью таких внедрений, вероятно, существенно связанной с распределением метеоритных ударов.
Различные геологические структуры на Церере.
Жидкая вода, или даже жидкие океаны, вероятно, есть под поверхностью некоторых спутников планет-гигантов, в частности на спутнике Юпитера Европа (см. более подробную статью об этом) и на Энцеладе, спутнике Сатурна. В этих случаях источником тепла, сохраняющего воду в жидком состоянии, является приливное взаимодействие с планетой-гигантом. Но для одиноких тел как Церера такого механизма нет, а сама планета находится ещё дальше, чем Марс, получая значительно меньше энергии от Солнца. Соответственно источники энергии для существования жидкого рассола неясны. Однако это показывает, что «водные миры» распространены в Солнечной системе гораздо шире, чем предполагалось до сих пор. Также это открытие расширяет диапазон поиска в ней следов внеземной жизни.
